El coche eléctrico está experimentando un importante auge a nivel mundial, impulsado por la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y las subvenciones públicas que conlleva su compra. El año pasado, España sobrepasó por primera vez las 100.000 matriculaciones de turismos 100 % eléctricos, una cifra récord que confirma el crecimiento sostenido de este tipo de vehículos. Y Navarra, según datos proporcionados por la presidenta María Chivite en la presentación del Plan España Auto 2030, «ya supera» el objetivo que se planteó en la Agenda de Movilidad Sostenible, «con una matriculación de vehículos electrificados del 30 %». Por eso, el presidente de la Asociación Española de Fabricantes de Automóviles y Camiones (ANFAC), Josep Maria Recasens, destacó que la Comunidad foral «cuenta con todos los activos necesarios para liderar la transformación hacia la nueva movilidad».
Sin embargo, todavía existen importantes retos como la escasez de puntos de recarga, las limitaciones relacionadas la autonomía o su alto precio. Además, el coche eléctrico debe hacer frente a un nuevo desafío, denominado NVH (noise, vibration and harshness, es decir, ruido, vibración y aspereza), que está estrechamente relacionado con una de sus principales ventajas: la desaparición del motor de combustión. Y es que, al haber eliminado este elemento contaminante y bullicioso, también se ha disipado su efecto de enmascaramiento de otros sonidos (la rodadura de los neumáticos, las vibraciones procedentes de la suspensión o zumbidos de alta frecuencia generados por el motor eléctrico) que antes pasaban desapercibidos para el conductor.
En ese contexto nace Autobio, un proyecto colaborativo impulsado por la Unidad de I+D+i Empresarial del Grupo Cosmos y los centros tecnológicos NAITEC y la Asociación de la Industria Navarra (AIN), agentes del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI). Precisamente, el objetivo principal de esta iniciativa, financiada por el Departamento de Universidad, Innovación y Transformación Digital del Gobierno de Navarra, es desarrollar componentes de plástico bio-basados que, debido a su estructura porosa interna, sean capaces de absorber los sonidos que genera el vehículo eléctrico.
«El motor de combustión enmascaraba otros sonidos que procedían del rodaje de las ruedas o de las vibraciones de algunos de sus elementos. Ahora, con su desaparición, estas molestias acústicas han quedado al descubierto, son más perceptibles y las escuchan el conductor y el resto de pasajeros. Por eso, los sistemas de amortiguamiento y reducción de ruidos se han convertido en una de las demandas más importantes de los fabricantes», explica Silvia Larumbe, gestora de Proyectos en Cosmos Innova, la Unidad de I+D+i Empresarial del grupo y entidad que lidera Autobio.
Estos componentes, detalla Silvia, se elaboran a partir de biopolímeros que actualmente desarrolla AIN. En concreto, la asociación los obtiene a partir de subproductos agrarios (como mermas de cosecha, peladuras de alimentos o productos descartados para su venta por criterios estéticos o de calibre) que son transformados mediante combinaciones de procesos biotecnológicos y químicos. «En la actualidad, a los subproductos agrarios no se les está dando un uso económicamente muy rentable. El objetivo es aplicar la economía circular a estos residuos y que se conviertan en un componente relevante para otras industrias, como la automovilística. Además, con esta fórmula reducimos la huella de carbono de los vehículos eléctricos, ya que estamos creando los biopolímeros a través de fuentes renovables», remarca Saioa Burgi, investigadora en AIN.
INYECCIÓN ASISTIDA POR GAS
Cuando el biopolímero ya se ha creado (por ahora AIN está trabajando con prototipos), Cosmos Innova realiza la inyección asistida por gas en sus instalaciones: una técnica avanzada de moldeo de plásticos, en la que se inyecta gas inerte a alta presión en un molde parcialmente lleno. ¿El objetivo? Generar agujeros y una estructura porosa en el interior del componente plástico para que este posea las propiedades acústicas requeridas por los fabricantes de vehículos eléctricos.
En primer lugar, el biopolímero fundido se introduce en un molde de alrededor de un metro de largo por un metro de ancho. Inmediatamente después, se añade nitrógeno a presión, el gas se expande y empuja el biopolímero contra las paredes del molde. Como consecuencia, se crean huecos en el interior mientras el molde se enfría. «Cuando el material se ha solidificado por completo, el gas se libera de forma segura y en su interior se quedan burbujas y una estructura esponjosa, que tienen las propiedades de absorber los ruidos», detalla Silvia.
A continuación, se realizan cortes milimétricos en la pieza resultante para observar la estructura esponjosa interna, se analizan sus características (por ejemplo, el tamaño y espesor de los orificios creados) y, de esta manera, se realizan ajustes para que el componente se adapte a las demandas requeridas por los fabricantes.
Los biopolímeros tienen una estructura porosa para absorber los ruidos de los coches eléctricos.
A su vez, los agujeros creados a través de la inyección asistida por gas permiten aligerar el peso de los componentes de plástico y, así, ayudar a aumentar el rendimiento de las baterías del coche eléctrico. Este propósito también se consigue mediante la «aditivación» de los biopolímeros, función de la que se encarga NAITEC.
En concreto, el centro tecnológico aditiva los biopolímeros de AIN empleando fibras de ligninas: un polímero orgánico presente en las paredes celulares de las plantas vasculares y algunas algas, que actúa como el ‘cemento natural’ que mantiene unidas las fibras de celulosa. «Normalmente, los polímeros convencionales van formulados con talco u otros minerales que pesan más que la lignina. Además, la lignina también favorece la creación de los agujeros internos durante la inyección asistida por gas», destaca Itziar Landa, gestora de Proyectos en NAITEC.
COMPONENTES PARA 2027
En la actualidad, el proyecto Autobio, que ya dispone de un prototipo inicial, está realizando las primeras pruebas industriales para ajustar parámetros y optimizar sus propiedades acústicas. Según el cronograma del proyecto, las tres entidades esperan haber validado todos los elementos a finales de 2027 y que, a continuación, los componentes de plástico sean utilizados por la industria automovilística.
Estos artículos, anuncia la investigadora de Cosmos Innova, se ubicarán en los bajos de los coches. Concretamente en los aeropaneles, cuyo fin es mantener la batería en su temperatura óptima de funcionamiento y evitar su sobrecalentamiento, y en los cubrecárteres, placas protectoras que protegen la batería y el motor eléctrico de impactos, piedras y la entrada de suciedad.
